DE2413877B2 - Extrusion head for continuously sheathing a pipe or cable - Google Patents

Extrusion head for continuously sheathing a pipe or cable

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Description

Die Erfindung betrifft einen Extrusionskopf zum kontinuierlichen Ummanteln eines Rohres oder eines Kabels mit einer Mantelschicht aus einem hochviskosen thermoplastischen Kunststoff, mit einem Gehäuse, mit einem koaxial in dem Gehäuse angeordneten Dorn zum Führen des Rohres oder des Kabels, mit einem schräg zu der Mittelachse des Extrusionskopfes in einem Ringabschnitt des Gehäuses angeordneten, der Führung des Kunststoffstromes für die Mantelschicht dienenden Zuführkanal und mit einer eine Schneide aufweisenden Teileinrichtung zum Aufschneiden des Kunststoffstromes in zwei den Dorn entlang eines Führungskanals symmetrisch umfließende Partialströme.The invention relates to an extrusion head for continuously sheathing a pipe or a pipe Cable with a jacket layer made of a highly viscous thermoplastic, with a housing, with a mandrel arranged coaxially in the housing for guiding the pipe or the cable, with an inclined to the central axis of the extrusion head arranged in an annular section of the housing, the guide of the Plastic flow for the jacket layer serving supply channel and with a cutting edge Dividing device for cutting the plastic flow in two the mandrel along a guide channel symmetrically circulating partial flows.

Bei derartigen Extrusionsköpfen muß, wenn es sich um das Ummanteln von Kabeln od. dgl. handelt, der Kunststoffstrom für die Mantelschicht von der Seite zugeführt werden. Es sind auch Doppelspritzköpfe zum Ausspritzen zweier zueinander konzentrischer Rohre bekannt, bei denen der Kunststoff für das äußere Rohr in Richtung der Spritzkopfachse zugeführt wird, s während der Kunststoff für die Herstellung des inneren Rohres mittels eines Querspritzkopfes in den Flunststoffstrom zur Herstellung des äußeren Rohres eingeführt wird. Bei diesen bekannten Querspritzköpfen bestehi die Schwierigkeit darin, daß der seitlichIn such extrusion heads, when it comes to sheathing cables or the like Plastic flow for the cladding layer can be fed in from the side. There are also double spray heads for Ejection of two concentric pipes known, in which the plastic for the outer pipe is fed in the direction of the spray head axis, while the plastic for the manufacture of the interior Pipe into the flow of plastic by means of a cross spray head is introduced to produce the outer tube. With these known cross spray heads the difficulty is that the side

ίο eintretende Kunststoffstrom auf das innere Rohr bzw. auf den Dorn des Spritzkopfes auftrifft und dieses innere Rohr oder den Dorn umfließen muß. Dabei tritt ein relativ hoher Staudruck auf. Es ist auch bekannt, in einem Spritzkopf zum Umspritzen von Drähten u. dgl.ίο incoming plastic flow on the inner tube or strikes the mandrel of the spray head and this inner tube or mandrel must flow around. It occurs a relatively high back pressure. It is also known to use in an extrusion head for extrusion coating of wires and the like.

an der Seite des den Draht führenden Domes, die dem eintretenden Kunststoffstrom zugewandt ist, eine schneidenförmige Kante vorzusehen (DE-GM 17 59 610).on the side of the dome leading the wire, which the incoming plastic flow is facing to provide a blade-shaped edge (DE-GM 17 59 610).

Allein durch diese Maßnahme konnte jedoch der Staudruck nicht hinreichend vermindert werden, so daß die bekannten Querspritzköpfe nur zur Verarbeitung von Kunststoffen geeignet sind, die im Erweichungszustand eine niedrige Viskosität besitzen. Bei Verarbeitung hochviskoser Kunststoffe, wie beispielsweise Hart-Polyvinylchlorid, treten Staudrucke bis zu einigen hundert Bar auf, die praktisch nicht mehr beherrschbar sind, so daß selbst bei Verwendung starker Flansche die Flanschschrauben abgerissen werden.By this measure alone, however, the back pressure could not be reduced sufficiently, so that the known cross-spray heads are only suitable for processing plastics which have a low viscosity in the softened state. When processing high-viscosity plastics, such as hard polyvinyl chloride, dynamic pressures of up to a few hundred bar occur, which are practically no longer manageable, so that the flange screws are torn off even when using strong flanges.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Kunststoffstrom nicht wie bei bekanntenThe present invention is based on the knowledge that the plastic flow is not as in known

. Einrichtungen in zwei Teilströme geteilt werden soll, sondern so durch eine Teileinrichtung aufgeschnitten werden soll, daß zwei miteinander zusammenhängende Partialströme entstehen, so daß der Kunststoffstrom etwa U-förmigen Querschnitt erhält Dabei ist der Kunststoffstrom so zu führen, daß nur möglichst geringe Richtungsänderungen eintreten. Die Führung von Kunststoffströmen um einen Dom herum, die dann wieder vereinigt werden, ist bekannt (AT-PS 3 01 847), doch ist bei den bekannten Anordnungen, die für niedrigviskose Kunststoffe bestimmt sind, das Auftreten hoher Staudrucke nicht vermieden.. Facilities should be divided into two partial flows, but so cut open by a partial device should be that two interrelated partial flows arise, so that the plastic flow approximately U-shaped cross-section is given the plastic flow so that only as little as possible Changes of direction occur. The guiding of plastic flows around a dome, which then are reunited is known (AT-PS 3 01 847), but is in the known arrangements for low-viscosity plastics are intended, the occurrence of high dynamic pressures is not avoided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Extrusionskopf zum kontinuierlichen Ummanteln eines Rohres oder eines Kabels zu schaffen, mit dem hochviskoser thermoplastischer Kunststoff unter Vermeidung zu hoher Staudrucke beim Führen des Kunststoffstromes um den Dorn verarbeitet werden kann.The invention is based on the object of an extrusion head for continuously sheathing a To create a pipe or a cable with the highly viscous thermoplastic material while avoiding it too high back pressures are processed when guiding the flow of plastic around the mandrel can.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Teileinrichtung als an dem Ringabschnitt des Gehäuses angeordneter, in einen konisch erweiterten, dem Führungskanal zugeordneten Endabschnitt des Zufuhrkanals ragender und von der quer zu der Strömungsrichtung verlaufenden, gegen einen Teil des Kunststoffstromes gerichteten Schneide ausgehend divergierend verlaufender Flußteiler ausgebildet ist, der aus einem keilförmigen Abschnitt und aus einem halbkegelförmigen Abschnitt besteht und der mit seiner Fußfläche an einem entsprechend geformten Umfangsausschnitt des Domes anliegtThis object is achieved according to the invention in that the dividing device as on the ring section of the housing arranged in a conically widened end portion of the guide channel associated with the The supply channel protrudes from the one extending transversely to the direction of flow, against part of the Plastic flow directed cutting edge is formed starting from diverging flow divider, which consists of a wedge-shaped section and a hemispherical section and the one with its The foot surface rests against a correspondingly shaped circumferential cutout of the dome

Dadurch wird erreicht, daß der Kunststoffstrom ohne starke Richtungsänderung in zwei Partialströme geteilt wird und dadurch einen U-förmigen Querschnitt erhält, der sich beim Weiterfließen erweitert und sich dann, nach dem Umfließen des Domes, wieder zu einem ringförmigen Querschnitt schließt Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind aus den Ansprüchen 2This ensures that the plastic flow is divided into two partial flows without a sharp change in direction and thereby has a U-shaped cross-section, which expands as it continues to flow and then after flowing around the dome, further developments of the closes again to an annular cross-section The subject of the invention are from claims 2

bis 4 ersichtlich.up to 4 can be seen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Flußteilers, der an den Ringabschnitt angeformt ist Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Anformen durch Führen eines Bearbeitungswerkzeuges in annähernd U-förmigen Bahnen durch den Zuführkanal des Ringabschnittes hindurch erfolgtThe invention also relates to a method for producing a flow divider which is attached to the ring section This method is characterized in that the molding by guiding a Processing tool in approximately U-shaped paths through the feed channel of the ring section takes place through

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Extrusionskopfes zum Herstellen von zwei konzentrisch zueinanderiiegenden Rohren gemäß der Erfindung dargestellt Es zeigtIn the drawing, one embodiment of an extrusion head for making two is concentric mutually lying pipes according to the invention shown It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den einen Ringabschnitt und einen Dorn aufweisenden Extrusionskopf,F i g. 1 shows a longitudinal section through the extrusion head having a ring section and a mandrel,

Fig.2 einen Schnitt durch den Extrusionskopf entlang der Linie H-II in F i g. 1,2 shows a section through the extrusion head along the line H-II in FIG. 1,

Fig.3 einen Schnitt durch den Extrusionskopf entlang der Linie III in F i g. 1,3 shows a section through the extrusion head along the line III in FIG. 1,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV τη F i g. 1,F i g. 4 shows a section along the line IV τη F i g. 1,

Fig.5 einen Schnitt durch den Ringabschnitt, wobei der Schnitt in der gleichen Ebene liegt, wie der Längsschnitt nach F i g. 1,5 shows a section through the ring section, wherein the section lies in the same plane as the longitudinal section according to FIG. 1,

F i g. 6 einen Schnitt durch den Ringabschnitt entlang der Linie VI-Vl in F ig. 5,F i g. 6 shows a section through the ring section along the line VI-VI in FIG. 5,

F i g. 7 eine Ansicht des Domes in der Stellung, in der er sich von unten in den Ringabschnitt nach Fig.5 einführen läßt,F i g. 7 is a view of the dome in the position in which it can be inserted from below into the ring section according to Fig. 5,

F i g. 8 eine Ansicht des Dornes nach F i g. 7 aus Richtung Z, F i g. 8 is a view of the mandrel according to FIG. 7 from direction Z,

Fig.9 eine Ansicht des Dornes nach Fig.7 aus Richtung ATund9 shows a view of the mandrel according to FIG Direction ATund

F i g. 10 einen Schnitt entlang der Linie X in F i g. 1.F i g. 10 shows a section along the line X in FIG. 1.

Der in F i g. 1 dargestellte Extrusionskopf dient dazu, gleichzeitig ein inneres Rohr 1 und ein äußeres Rohr 2 zu extrudieren, wobei das äußere Rohr 2 durch mitlaufende Kokillen mit Querwellen versehen wird. Eine Düse 3 zum Extrudieren des inneren Rohres 1 wird aus einem axial angeordneten Extrusionskopf gespeist. Eine Düse 4 zum Extrudieren des äußeren Rohres 2, aus Hart-Polyvinylchlorid wird aus einem Querspritzkopf gespeist, der einen Ringabschnitt 5 und einen Dorn 6 aufweist Im Ringabschnitt 5 befindet sich ein Flußteiler 7, der eine der Strömungsrichtung des Kunststoffstromes entgegengerichtete Schneide 8 aufweist F i g. 3, in der angenommen ist, daß sich kein Kunststoff in dem Extrusionskopf befindet, zeigt den Blick durch einen seitlichen Ansatzstutzen 9 auf die Schneide 8 des Flußteilers 7. Fig.4 zeigt die durch den Flußteiler 7 aufgeschnittenen und nunmehr U-förmigen Partialströme 10 für das Rohr 2. Wie aus den Fig.5 und 6 ersichtlich, besteht der Flußteiler 7 mit dem Ringabschnitt 5 aus einem Stück. Der Ringabschnitt 5 hat eine leicht konische Innenseite 11, in der auch die Fußfläche 12 des Flußteilers 7 liegt Der Dorn 6 ist entsprechend konisch gestaltet, so daß er sich genau passend in den Ringabschnitt einsetzen läßt Er besitzt eine Aussparung, die an der dem Flußteiler 7 zugewandten Seite einen zungenförmigen Umfangsausschnitt 13 des Dornes 6 umgibt und in die Aussparungen 14 übergeht, die schräg verlaufend die beiden Flügel der Partialströrne 10 zusammenführen, so daß sie sich an einer Spitze 15 wieder zu einem geschlossenen Kunststoffstrom mitThe in F i g. The extrusion head shown in FIG. 1 serves to simultaneously produce an inner pipe 1 and an outer pipe 2 to extrude, the outer tube 2 being provided with transverse waves by co-rotating molds. A nozzle 3 for extruding the inner tube 1 is fed from an axially arranged extrusion head. A nozzle 4 for extruding the outer tube 2, made of hard polyvinyl chloride, is made from a cross-head fed, which has a ring section 5 and a mandrel 6 In the ring section 5 there is a flow divider 7, which one of the flow direction of the plastic flow opposite cutting edge 8 has F i g. 3, in which it is assumed that there is no plastic in the Extrusion head shows the view through one lateral connection piece 9 on the cutting edge 8 of the flow divider 7 cut open and now U-shaped partial flows 10 for the pipe 2. As from FIGS. 5 and 6 can be seen, the flow divider 7 with the ring section 5 consists of one piece. The ring portion 5 has a slightly conical inside 11, in which the foot surface 12 of the flow divider 7 is also located. The mandrel 6 is accordingly conically designed so that it can be inserted exactly into the ring section. It has a recess, on the side facing the flow divider 7 has a tongue-shaped circumferential cutout 13 of the Surrounds the mandrel 6 and merges into the recesses 14, which run obliquely, the two wings of the partial currents 10 merge so that they come together again at a tip 15 to form a closed flow of plastic

ringförmigem Querschnitt vereinigen.unite annular cross-section.

Um den Flußteiler 7 im Ringabschnitt 5 herstellen zu können, ist der seitliche Ansatzstutzen 9 am Ringabschnitt 5 so kurz gehalten, daß sich ein Bearbeitungswerkzeug durch die den Zuführkanal 9' des Ansatzstutzens 9 einführen läßt Dieses Bearbeitungswerkzeug wird, wie in Fig.3 durch gestrichelte Linien 16 dargestellt, in annähernd U-förmigen Bahnen geführt, die sich an der Schneide 8 mit der kleinsten Bahn beginnend nach innen mehr und mehr vergrößern. Während dieser Bearbeitung ist der Dom 6 in den Ringabschnitt 5 eingesetzt, so daß durch das gleiche Bearbeitungswerkzeug auch der Umfangsausschnitt 13 in den Dorn 6 eingearbeitet wird. Nachdem der Flußteiler 7 fertig ausgefräsf und geglättet ist wird der Dom 6 wieder herausgenommen und in diesen die Aussparung 14 eingefräst Nachdem der Ringabschnitt 5 und der Dom 6 fertiggestellt sind, werden diese wieder ineinandergesteckt und durch Schrauben 17 miteinander fest verbunden. Durch den gegen die Schneiden 8 gerichteten Kunststoffstrom wird der FluBteiler 7 mit seiner Fußfläche 12 fest gegen den Umfangsausschnitt 13 des Dornes 6 gepreßt so daß keine Gefahr besteht daß Kunststoff zwischen die Fußfläche 12 und den Umfangsausschnitt 13 eindringt. Der Staudruck ist durch den Flußteiler 7 so herabgesetzt, daß auch hochviskose Kunststoffe verarbeitet werden können. Während die Düse 4 für das äußere Rohr 2 ohne weiteres durch drei Justierschrauben 21 auch während des Betriebes genau nachjustiert werden kann, ist diese Möglichkeit bei der Düse 3 für das innere Rohr 1 nicht gegeben, weil diese Düse 3 auf einem beträchtlichen Teil ihrer Länge von dem äußeren Kunststoffstrom für das äußere Rohr 2 umgeben und deshalb während des Betriebes nicht zugängig ist Soll auf ein äußeres mit Querwellen versehenes Rohr ein inneres Rohr aufgespritzt werden, um dem Rohr innen eine glatte Fläche mit geringem Strömungswiderstand zu geben, so ist es wünschenswert daß dieses innere Rohr nur eine geringe Wanddicke besitzt, damit die Biegsamkeit des quergewellten Rohres durch das innere Rohr möglichst wenig beeinträchtigt wird. Gerade beim Ausspritzen von dünnwandigen Rohren ist aber eine sehr genaue Einstellung der Düse erforderlich. Der Innendom 22 ist daher etwa in der Mitte seiner Länge durch vier Bolzen 23 abgestützt. Wie insbesondere F i g. 10 erkennen läßt, sind die Bolzen 23 in Sacklöcher des Innendomes 22 eingeschraubt, und der aus dem Innendom 22 herausragende Teil 24 der Bolzen 23 ist in FlußrichtungIn order to be able to produce the flow divider 7 in the ring section 5, the lateral connection piece 9 is on the ring section 5 kept so short that a machining tool through the feed channel 9 'of the connecting piece This machining tool is, as shown in FIG. 3, by dashed lines 16 shown, guided in approximately U-shaped tracks, which, starting at the cutting edge 8 with the smallest path, enlarge more and more inwards. During this processing, the dome 6 is inserted into the ring section 5, so that by the same Machining tool, the circumferential cutout 13 is incorporated into the mandrel 6. After the Flow divider 7 is finished milled and smoothed, the dome 6 is removed again and in this the Milled recess 14 After the ring section 5 and the dome 6 have been completed, these are again plugged into one another and firmly connected to one another by screws 17. Through the against the cutting 8 directed plastic flow is the flow divider 7 with its foot surface 12 firmly against the circumferential cutout 13 of the mandrel 6 pressed so that there is no risk of plastic between the foot surface 12 and the Circumferential cutout 13 penetrates. The back pressure is reduced by the flow divider 7 so that highly viscous plastics can be processed. While the nozzle 4 for the outer tube 2 without This can also be precisely readjusted during operation by means of three adjusting screws 21 Possibility with the nozzle 3 for the inner tube 1 is not given, because this nozzle 3 is on a considerable part its length surrounded by the outer plastic flow for the outer tube 2 and therefore during the Inaccessible during operation, an inner tube is injected onto an outer tube provided with transverse corrugations in order to give the pipe a smooth surface with little flow resistance on the inside, so it is It is desirable that this inner tube has only a small wall thickness, so that the flexibility of the transversely corrugated Tube is affected as little as possible by the inner tube. Especially when injecting Thin-walled pipes, however, require a very precise setting of the nozzle. The inner dome 22 is therefore supported by four bolts 23 approximately in the middle of its length. As in particular F i g. 10 reveals the bolts 23 are screwed into blind holes of the inner dome 22, and that from the inner dome 22 protruding part 24 of the bolt 23 is in the direction of flow

so des Kunststoffstromes torpedoförmig gestaltet An der Stelle, an der sich im Innendorn 22 die Bolzen 23 befinden, ist die Düse 3 schwach konisch gestaltet, und die an der Düse 3 anliegenden Stirnflächen der Bolzen 23 sind dieser Konizität entsprechend genau abgeschliffen. Dadurch wird einerseits erreicht, daß der Innendom 22 in der Düse 3 in Längsrichtung genau paßgerecht sitzt, daß aber andererseits beim Zerlegen des Extrusionskopfes schon eine geringfügige Rückwärtsbewegung des Innendornes 22 in der Düse 3 genügt, um den Innendorn 22 von der Düse 3 zu lösen. Die Einstellung der Düse 3 erfolgt durch drei Justierschrauben 23, die gegen das Ende des Innendomes 22 drücken.designed torpedo-shaped at the point where the bolts 23 in the inner mandrel 22 are located, the nozzle 3 is slightly conical, and the end faces of the bolts resting on the nozzle 3 23 are ground off precisely in accordance with this conicity. This achieves on the one hand that the inner dome 22 sits in the nozzle 3 in the longitudinal direction precisely fitting, but that on the other hand when disassembling the Extrusion head even a slight backward movement of the inner mandrel 22 in the nozzle 3 is sufficient to to detach the inner mandrel 22 from the nozzle 3. The nozzle 3 is set using three adjusting screws 23, which press against the end of the inner dome 22.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Extrusionskopf zum kontinuierlichen Ummanteln eines Rohres oder eines Kabels mit einer Mantelschicht aus einem hochviskosen thermoplastischen Kunststoff, mit einem Gehäuse, mit einem koaxial in dem Gehäuse angeordneten Dorn zum Führen des Rohres oder des Kabels, mit einem schräg zu der Mittelachse des Extrusionskopfes in einem Ringabschnitt des Gehäuses angeordneten, der Führung des Kunststoffstromes für die Mantelschicht dienenden Zuführkanal und mit einer eine Schneide aufweisenden Teileinrichtung zum Aufschneiden des Kunststoffstromes in zwei den Dorn entlang eines Führungskanals symmetrisch umfließende Partialströme, dadurch gekennzeichnet, daß die Teileinrichtung als an dem Ringabschnitt (5) des Gehäuses angeordneter, in einen konisch erweiterten, dem Führungskanal zugeordneten Endabschnitt des Zuführkanals ragender und von der quer zu der Strömungsrichtung verlaufenden, gegen einen Teil des Kunststoffstromes gerichteten Schneide (8) ausgehend divergierend verlaufender Flußteiler (7) ausgebildet ist, der aus einem keilförmigen Abschnitt und aus einem halbkreisförmigen Abschnitt besteht und der mit seiner Fußfläche (12) an einem entsprechend geformten Umfangsausschnitt (13) des Domes (6) anliegt1. Extrusion head for continuously sheathing a pipe or a cable with a Jacket layer made of a highly viscous thermoplastic material, with a housing, with a Coaxially arranged in the housing mandrel for guiding the pipe or the cable, with a arranged obliquely to the central axis of the extrusion head in a ring section of the housing, for guiding the flow of plastic for the cladding layer serving feed channel and with a one Cutting device for cutting the flow of plastic into two parts of the mandrel Partial flows flowing symmetrically around a guide channel, characterized in that that the dividing device as arranged on the ring portion (5) of the housing, in one conically widened, the guide channel associated end portion of the feed channel protruding and of the one running transversely to the direction of flow, against part of the plastic flow directed cutting edge (8) starting from diverging flow divider (7) is formed from a wedge-shaped section and a semicircular section and the with its foot surface (12) on a correspondingly shaped circumferential cutout (13) of the dome (6) is applied 2. Extrusionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsausschnitt (13), an der die Fußfläche (12) des Flußteilers (7) anliegt, zungenförmig ausgebildet ist2. Extrusion head according to claim 1, characterized in that the peripheral cutout (13) on which the foot surface (12) of the flow divider (7) rests, is tongue-shaped 3. Extrusionskopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (6) anschließend an den Umfangsausschnitt (13) Aussparungen (14) aufweist, die die beiden Partialströme (10) zusammenführen.3. Extrusion head according to one of claims 1 or 2, characterized in that the mandrel (6) subsequently to the circumferential cutout (13) has recesses (14) which the two partial flows (10) merge. 4. Extrusionskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rußteiler (7) an den Ringabschnitt (5) angeformt ist4. Extrusion head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the soot splitter (7) on the ring section (5) is integrally formed 5. Verfahren zum Herstellen des Flußteilers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anformen durch Führen eines Bearbeitungswerkzeuges in annähernd U-förmigen Bahnen (16) durch den Zuführkanal (9') des Ringabschnittes (5) hindurch erfolgt.5. A method for manufacturing the flow divider according to claim 4, characterized in that the Shaping by guiding a machining tool in approximately U-shaped tracks (16) the feed channel (9 ') of the ring section (5) takes place therethrough.
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